В более глубоких, открытых водах глубиной до 5 000 футов (1 524 м) над континентальными шельфами бурение ведется со свободно плавающих платформ или с платформ, опирающихся на дно. Плавучие буровые установки чаще всего используются для разведочного бурения и бурения на глубине более 3 000 футов (914 метров), в то время как платформы, опирающиеся на дно, обычно связаны с бурением скважин на уже созданном месторождении или на глубине менее 3 000 футов. Одним из видов плавучих буровых установок является буровое судно, которое используется почти исключительно для разведочного бурения до принятия обязательств по бурению и добыче на шельфе. Это океанское судно с буровой вышкой, установленной в центре, над отверстием для бурения. Изначально такие суда удерживались на месте шестью или более якорями, хотя некоторые суда способны точно маневрировать с помощью гребных винтов направленной тяги. Но даже в этом случае буровые суда кренились и раскачивались под воздействием волн, что затрудняло бурение. В настоящее время на буровых судах устанавливаются системы динамического позиционирования, которые позволяют работать в условиях сильного моря или в других тяжелых условиях.
Плавучие методы глубоководного бурения и добычи нефти различаются, но все они предполагают использование стационарных (якорных) систем, которые могут быть установлены на место после завершения бурения и демобилизации буровой установки. Дополнительная добыча осуществляется путем прямого соединения с добывающей платформой или путем подключения стояков между подводными устьями скважин и добывающей платформой. Плавучая система Seastar работает на глубине до 3 500 футов (1 067 метров). По сути, это небольшая система платформ с натяжными ногами, которая позволяет перемещаться из стороны в сторону, но минимизирует движение вверх-вниз. Благодаря вертикальному натяжению добыча привязывается к «сухим» устьям скважин (на поверхности) или к «деревьям» (конструкциям, состоящим из клапанов и регуляторов потока) на платформе, которые аналогичны стационарным системам.
Полупогружные глубоководные добывающие платформы более устойчивы. Их плавучесть обеспечивается корпусом, который полностью находится под водой, в то время как рабочая платформа держится над поверхностью на опорах. Обычное воздействие волн на такие платформы очень незначительно. Во время бурения эти платформы обычно удерживаются на месте с помощью тросов, закрепленных на морском дне. В некоторых случаях платформа опускается на тросах, так что ее плавучесть создает напряжение, которое прочно удерживает ее на месте. Полупогружные платформы могут работать в сверхглубоких водах, то есть на глубине более 3 050 метров (10 000 футов). Они способны бурить на глубине более 12 200 метров (около 40 000 футов).
Буровые платформы, способные вести добычу на сверхглубоких глубинах, то есть за пределами 1 830-2 130 метров (примерно 6 000-7 000 футов), включают системы на натяжных опорах и плавучие добычные системы (ППС), которые могут перемещаться вверх и вниз в зависимости от условий океана, как это делают полупогружные суда. Возможность добычи с помощью мокрых (погруженных) или сухих деревьев рассматривается с учетом существующей инфраструктуры, такой как региональные подводные трубопроводы. При отсутствии такой инфраструктуры используются «мокрые» деревья, а нефть экспортируется на близлежащий ФПС. Более универсальной сверхглубоководной системой является лонжеронный тип, который может работать на глубине почти 3 700 метров (около 12 000 футов). Лодочные системы пришвартовываются к морскому дну и имеют три конфигурации: (1) обычный цельный цилиндрический корпус, (2) ферменная лодочная конфигурация, где средняя часть состоит из ферменных элементов, соединяющих верхний плавучий корпус (так называемый жесткий бак) с нижним элементом (мягкий бак), содержащим постоянный балласт, и (3) сотовый лонжерон, который построен из нескольких вертикальных цилиндров. В конфигурации сотового лонжерона ни один из цилиндров не достигает морского дна, но все они привязаны к морскому дну швартовыми линиями.
Стационарные платформы, стоящие на морском дне, очень устойчивы, хотя их нельзя использовать для бурения на таких больших глубинах, как плавучие платформы. Самый популярный тип стационарных платформ называется буровой установкой с домкратом. Это плавучая (но не самоходная) платформа с опорами, которые могут быть подняты высоко над морским дном, пока платформа буксируется к месту бурения. Там опоры опускаются вниз с помощью системы зубчато-реечных передач, пока не упрутся в морское дно и не поднимут платформу на 10-20 метров (33-66 футов) над поверхностью. Нижние части опор обычно крепятся к морскому дну с помощью свай. Другие типы платформ, устанавливаемых на дно, например, башни с податливой конструкцией, могут опираться на гибкие стальные или бетонные основания, которые строятся на берегу до нужной высоты. После буксировки такой платформы к месту бурения встроенные в основание флотационные резервуары заливаются водой, и основание опускается на дно океана. В подводную часть основания могут быть встроены резервуары для хранения добытой нефти.
Как в стационарных, так и в плавучих буровых установках бурильные трубы должны передавать вращательное усилие и буровой раствор на долото; кроме того, раствор должен возвращаться на платформу для рециркуляции. Чтобы выполнить эти функции через морскую воду, от морского дна до платформы должна быть протянута внешняя обсадная труба, называемая стояком. Кроме того, должна быть предусмотрена система наведения (обычно состоящая из тросов, закрепленных на морском дне), чтобы оборудование и инструменты с поверхности могли попасть в ствол скважины. В случае с плавучей платформой всегда будет наблюдаться некоторое движение платформы относительно морского дна, поэтому это оборудование должно быть гибким и расширяемым. Система наведения будет особенно необходима, если скважина будет запущена в производство после того, как буровая платформа отойдет.
Использование водолазов для обслуживания подводных систем на больших глубинах не так целесообразно, как на мелководье. Вместо этого была разработана сложная система опций, позволяющая распределить риски вдали от какого-либо одного подводного источника, например, мокрого дерева. Интеллектуальные системы управления скважиной и подключения помогают с морского дна направлять подводные манифольды, трубопроводы, стояки и путы до того, как нефть будет поднята на поверхность. Подводные манифольды направляют подводные системы, соединяя скважины с экспортными трубопроводами и стояками и далее с приемными танкерами, трубопроводами или другими объектами. Они направляют добытую нефть в поточные линии, а также распределяют закачанную воду, газ или химические вещества.
Зависимость от водолазов в подводных работах начала ослабевать в 1970-х годах, когда на основе космических технологий были созданы первые беспилотные аппараты или аппараты с дистанционным управлением (АДУ). АДУ стали незаменимы при разработке глубоководных запасов. Робототехнические технологии, разработанные в первую очередь для индустрии ДУА, были адаптированы для широкого спектра подводных работ.
